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Examinando las ruedas coN la cámara MAHLI. Sol 1729
Fobos saliendo de un eclipse.Sol 1730

lunes, julio 02, 2012

Curiosity en Marte (1):Aproximación y entrada

Conociendo los diversos pasos que han de llevarle a la superficie de Marte el próximo 6 de Agosto.

¿Como se adentrará en la atmósfera? De que forma controlará el descenso? Que temperatura deberá soportar el escudo térmico? En que momento se abrriá el paracaidas? Desde que altura el vehículo sera depositado en la superficie por la "grúa aérea"? Parecido en muchos aspectos a los viajes de Pathfinder, Spirit y Opportunity, pero con diferencia que lo convierten en único, Curiosity se enfrenta a la siempre peligrosa aventura de posarse suavemente en Marte en una serie de maniobras que llevarán hasta el límite la capacidad técnica de todos los implicados en su diseño...tanto que no es exagerado decir que esos pocos minutos que tardará en completar la operación serán de los más largos y cargados de ansiedad que haya vivido. Y con ellos todos los que ese día estaremos observando desde la distancia.

A lo largo de tres entradas iremos conociendo en porfundidad la aventura a la que se enfrenta, conociendo algo más de detalle como sucederán las cosas, muchos quizás ya conocidas pero otros posiblemente no tanto. Y el primer esá dedicado a la aproximación y entrada en la atmósfera marciana:

Aproximación: Actualmente Curiosity se encuentra en pleno viaje interplanetario, dentro de lo que podríamos llamar una cápsula protectora, formado por la unión de los dos escudos que protegen al vehículo, y todo ello acoplado a la llamada Etapa de Crucero, que en el soporte mediante el cual los técnicos, mediante los impulsores de los que está dotado, pueden dirigir la trayectoria y la que, en última estancia, lanzará al rover hacia el punto previsto con extrema precisión, para posteriormente inicinerarse en la atmósfera.

Básicamente es idéntico al que llevó a Opportunity hasta Marte, con el añadido de un completo sistema de refrigeración líquido que le permite extraer y disipar el calor emitido por el generador nuclear del que está provisto Curiosity.

Sin embargo las maniobras que deberá afrontar serán algo diferentes. Sus precedesores llegaron siguiendo una trayectoria balística, con la "nariz" que forma en cono del escudo térmico apuntando en la misma dirección de su avance, como si de un proyectil se tratara, lo que hacia que el descenso estuviera muy condicionado por las condiciones atmósfericas de la zona (como una presión más alta o baja de lo esperado) y la zona prevista de aterrizaje, en forma de elipse, tenía más de 100 Kilómetros de longuitud según la velocidad de llegada...de hecho todos ellos se pasaron un poco de largo, mostrando lo dificil de este tipo de operaciones.

Curiosity, sin embargo, seguirá una trayectoria no balística, girando sobre si mismo a 2 revoluciones por minuto, y apenas 300 segundos antes de entrar en la atmósfera se cambiará en centro de gravedad del vehículo (mediante la expulsión de dos masas de 75 Kilogramos de Tugsteno por uno de los lados del vehiculos) con el objetivo de que la "nariz" se eleve unos 20º con respecto a la trayectoria seguida. De esa manera, una vez separado de la etapa de crucero y con el apoyo de los propulsores, se adentrará en la siguiente y crítica fase del viaje.

Entrada en la atmósfera: Este momento ocurrirá oficialmente cuando se encuentre a 125 Kilómetros de altura (3522.2 Kilómetros con respecto al centro de planeta)...la nave, debido a su inclinación de entrara no se precipitará como una roca, sino que literalmente estará volando en la atmósfera de Marte, no cayendo, e incluso podría darse el caso de que gane de nuevo altura en algunos puntos durante la fase de deceleración, aunque no parece probable.

Utilizando una unidad de medición inercial (que contiene los giroscopios) el vehículo detectará la ruta que está siguiendo a través de la atmósfera, cambiando el ángulo de inclinación y desplazandose a izquierda o derecha según sea necesario, hacer curvas en forma de S durante el vuelo...esta capacidad de ajuste en pleno descenso es la que le permitirá alcanzar una mayor precisión a la hora de aterrizar, por lo que la "elipse" será menor que en el caso de Opportunity (apenas 25 Kilómetros) y permitirá posarse en el interior del cráter Gale

Durante esos primeros momentos, debido a la fricción atmosférica, Curiosity se convertirá en una bola de fuego, alcanzado a los 80 segundos los 2.100 Cº, el doble que la del magma terrestre...será entonces cuando el inovador material aislante desarrollado para este momento, conocido como PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator), deberá hacer su trabajo, evitando que este tremendo calor se filtre al interior.

Esta etapa "caliente" terminará cuando la velocidad de desplazamiento descienda por debajo de Mach 2, momento en que se requilibrará al vehículo con la expulsión de seis masas de 25 Kilogramos por el lado opuesto al que se expulsaron las anteriores, en una maniobra que los ingenieros llaman "Enderezar y volar derecho" ("Straighten Up and Fly Right" o SUFR) y girar 180º para que el radar que debe permitirle detectar la superficie y saber la altura en cada momento pueda trabajar correctamente.

Y entonces,a solo 11 Kilómetros de altura y aún moviéndose a velocidades supersonicas, llegará el momento del despliegue del enorme paracaidas...pero eso ya es otra historia de la que hablaremos en la siguiente entrada.

Una vez cumplida su misión de transportar al vehículo hasta las proximidades de Marte con la trayectoria y velocidad previstos la Etapa de Crucero se separará de la cápsula que contiene a Curiosity.

El momento de la entrada atmosférica, controlada por los impulsores.

 El primer momento crítico, cuando el escudo térmico deberá soportar temperaturas de 2100 Cº mientras Curiosity cruza la atmósfera convertido en un espectacular meteoro.

3 comentarios:

DDB dijo...

Por tu culpa estoy la hostia de ansioso con el amartizaje del Curiosity

Pedro R dijo...

Hola a todos! me siento muy espectante también x el aterrizaje de la Curiosity. Me pregusto como funciona el sistema de refrigeración durante el vuelo, ya que no existe medio (tipo aire) para intercambiar el calor del genarador

Tokaidin dijo...

No conozco como funciona exactamente el sistema de regrigeración, solo que utiliza un líquido refrigerante que circula desde el rover hasta la fase de crucero, donde imagino que el calor es radiado al exterior en forma de radiación infrarroja.